2021-2022学年福建厦门某中学高三二诊模拟考试物理试卷含解析.pdf
2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、一小物块从倾角为a=30。的足够长的斜面底端以初速度v=10m/s沿斜面向上运动（如图所示），已知物块与斜面间的摩 擦 因 数 产 且，g W 10m/s2,则物块在运动时间t=L5s时离斜面底端的距离为3A.3.75m B.5m C.6.25m D.15m2、如图所示，三根完全相同的通电直导线a、氏 c 平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，。点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为5、方向平行于等边三角形所在平面且垂直左边指向a 的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流，其中/产已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比，导线在。点产生的磁感应强度大小为则下列说法正确的是（）A.若 0 点的磁感应强度平行ac边,则/“=（1+土 _）/3B.若。点的磁感应强度平行附边,则/产（1+立）13C.若 0 点的磁感应强度垂直ac边,则/产（6-1）/D.若 0 点的磁感应强度垂直必边,则/产（由 一 1）/3、如图所示，在叱烂3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为人 在 f=0 时刻，从原点。发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y 轴正方向的夹角分布在0。90。范围内。其中，沿 y 轴正方向发射的粒子在f=fo时刻刚好从磁场右边界上P（3a,V3 ）点离开磁场,不计粒子重力，下列说法正确的是（）yP(3a,j3a)7)3a xA.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3B.粒子的发射速度大小为丁4万C.带电粒子的比荷为1D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2/04、如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为用,磁感应强度大小为用、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为L圆弧，圆弧的半径（OP）为R,4通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为3、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的。点，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.速度选择器的极板P,的电势比极板P,的低B.粒子的速度uE2C.粒子的比荷为了去yERB；D.P、。两点间的距离为2ERB25、如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABC。位于竖直平面内，其中A8边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球。其中A、8 处小球质量均为加，电荷量均为2g（g0）；C、。处小球质量均为2%,电荷量均为如 空间存在着沿。方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心。顺时针方向旋转90。，则四个小球所构成的系统（）A.电势能增加,重力势能增加B.电势能不变，重力势能不变C.电势能减小，重力势能减小D.电势能不变，重力势能增加6、一个带负电的粒子从x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿 x 轴正方向运动，加速度a 随位置变化的关系如图所示，X2X1=X3X2可以得出（）A.从 x i到片过程中，电势先升高后降低 B.在 x i和片处，电场强度相同C.粒子经为和X3处，速度等大反向 D.粒子在X2处，电势能最大二、多项选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。7、如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、。之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把 P、。与电阻R 相连接下列说法正确的是等离子体A.。板的电势高于尸板的电势B.K 中有由a 向 6 方向的电流C.若只改变磁场强弱，R 中电流保持不变D.若只增大粒子入射速度，R 中电流增大8、如图甲所示,竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度=0.Im处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度并作出如图乙所示滑块的纥-图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力,取 g=10m/s2,由图象可知（）图1 图2A.小滑块的质量为0.1kgB.轻弹簧原长为0.2mC.弹簧最大弹性势能为0.5JD.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J9、一列简谐横波在某均匀介质中沿x 轴传播，从 x=3 m 处的质点。开始振动时计时，图甲为功时刻的波形图且质点A.该波的频率为2.5 HzB.该波的传播速率为200 m/sC.该波是沿x 轴负方向传播的D.从勿时刻起，质点。、b、c 中，质点b 最先回到平衡位置E.从“时刻起，经 0.015 s 质点a 回到平衡位置10、如图所示，AB两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，小球A 放在固定的光滑斜面上，斜面倾角a =30,BC两小球在竖直方向上通过劲度系数为A的轻质弹簧相连，小球C 放在水平地面上。现用手控制住小球A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知小球A 的质量为4雨，小球BC质量相等,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放小球A 后，小球A 沿斜面下滑至速度最大时小球C 恰好离开地面，关于此过程，下列说法正确的是（)A.小球BC及弹簧组成的系统机械能守恒B.小球C 的质量为根C.小球A 最大速度大小为2g、悭V 5kD.小球B 上升的高度为等K三、实验题：本题共2 小题，共 18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11.（6 分）一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L,电阻K 约为5。，这种金属的电阻率为P，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d；（1）用螺旋测微器测量金属管线外径图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200m m,则所测金属管线外径。=mm.（2）为测量金属管线的电阻R,取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：A.电流表00.6 A,内阻约0.05CB.电流表03 A,内阻约0.01。C.电压表03 V,内阻约10k。D.电压表01 5 V,内阻约5（）kCE.滑动变阻器，010。（额定电流为0.6A）F.滑动变阻器，0100。（额定电流为0.3A）为准确测出金属管线阻值，电流表应选_ _ _ _ _ _ _,电压表应选_ _ _ _ _ _，滑 动 变 阻 器 应 选（填序号）如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_ _ _ _ _ _ _.(4)根据已知的物理量(长度L、电阻率)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数/、金属管线外径O),则金属管线内径表达式d=12.(12分)某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，找来了一块电流表和三个定值电阻，电流表的规格为“010mA,30Q，三个定值电阻的阻值分别为2。、10。、120。，该同学连接了如图所示的电路。回答下列问题：(1)该电路中，&的阻值为,R2的阻值为;电键4 闭 合 至 电 键 S2闭 合 至 一，电键S3闭合至_ _ _ _ _,电流表的读数为(3)电键S i闭合至b,电键S2闭 合 至 一，电键S3闭合至_ _ _ _ _,电流表的读数为/2；(4)根据(2)(3),可求得干电池的电动势：=,内电阻片.四、计算题：本题共2 小题，共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图甲所示，一对平行金属板C、O 相距为d,0、Oi为两板上正对的小孔，紧贴。板右侧。存在上下范围足够大、宽度为三的有界匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，MN、G”是磁场的左、右边界。现有质量为加、电荷量为+4的粒子从O 孔进入C、。板间，粒子初速度和重力均不计。(1)C、。板间加恒定电压U,C 板为正极板，求板间匀强电场的场强大小E 和粒子从。运动到。|的时间f；(2)C、。板间加如图乙所示的电压，Uo为已知量，周 期 7 是未知量。U 0 时刻带电粒子从。孔进入，为保证粒子到达。1孔具有最大速度，求周期T应满足的条件和粒子到达Oi孔的最大速度vm；7im(3)磁场的磁感应强度B 随时间厂的变化关系如图丙所示，Bo为已知量，周 期 70=丁。f=0时，粒子从Oi孔沿咨。01延长线。2方向射入磁场，始终不能穿出右边界G H,求粒子进入磁场时的速度必 应满足的条件。14.(16分)如图所示，光滑斜面倾角，=30。，另一边与地面垂直，斜面顶点有一光滑定滑轮，物块A 和 B 通过不可伸长的轻绳连接并跨过定滑轮，轻绳与斜面平行，A 的质量为m,开始时两物块均静止于距地面高度为H 处，B 与定滑轮之间的距离足够大，现将A、B 位置互换并静止释放，重力加速度为g,求：(1)B 物块的质量；(2)交换位置释放后，B 着地的速度大小.15.(12分)如图所示，两平行金属板中的A 板上有阴极发射器，发射出的电子冲向3 板，灵敏电流计指针偏转。已知 E=3 V,滑动变阻器全阻值R=99Q,4 板发射出的电子最大动能E=2.4eV闭合开关S,自左向右移动触片，至滑Q动变阻器的2。处时电流计指针恰好无偏转，求：9(1)平行金属板间电压；电源的内电阻。参考答案一、单项选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】小物块沿斜面向上运动时加速度大小为:a=gsina +gc osa =1 0%2物块运动到最高点时间：%=l s =-3圆弧O P的长度s=（兀 一ff）r所以粒子的发射速度大小s 4 av =-%3。选 项 B 错误；C.根据洛伦兹力提供向心力有V2qvB=m 结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比q _ 17Tm 3Bt0选 项 C 错误；D.当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时，粒子在磁场中运动的时间最长，画出粒子轨迹过程图如图所示:粒子与磁场边界相切于M 点，从 点 射 出。设从尸点射出的粒子转过的圆心角为-。，时 间 为 从 E 点射出的粒子转过的圆心角为2 （兀-。），故带电粒子在磁场中运动的最长时间为2 2，选项D 正确。故选D。4、C【解析】A.由图可知，粒子在磁分析器内向左偏转，受到的洛伦兹力的方向向左，由左手定则可知，该粒子带正电；粒子在速度选择器内向右运动，根据左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上；由于粒子匀速穿过速度选择器，所以粒子受到的电场力得方向向下，则电场的方向向下，Pi的电势板比极板尸2的高，故 A 错误；B.粒子在速度选择器内受力平衡，则qE=qvB可得gv=同故 B 错误；C.粒子在静电分析器内受到的电场力提供向心力，则联立可得粒子的比荷4 _ 匚 E；m ER ERB；故 C 正确；D.粒子在磁分析器内做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力，则_ mvqvB=-r联立可得ERB.r=-E、Bc 2ERB、P、。之间的距离为2r=一故 D 错误。故选C5、D【解析】让正方形绕其中心。顺时针方向旋转90。，则电场力对四个小球做总功为：=E-2q-Lcos450-E-2 Leos450-Leos45+E-Leos45=0则系统电势能不变；系统重力势能变化量：Ep=2mgL-mgL=mgL则重力势能增加；A.电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选 项 A 错误;B.电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选 项B错误；C.电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选 项C错误；D.电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选 项D正确；故选D.6、A【解析】A B.由图可知，。加速度方向沿X轴正方向，工2%3加速度方向沿X轴负方向，由于粒子带负电，则。电场强度方向沿X轴负方向，七电场强度沿X轴正方向，根据沿电场线方向电势降低可知，从到口过程中，电势先升高后降低，在XI和X3处，电场强度方向相反，故A正确，B错误；C.图像与坐标轴所围面积表示速度变化量，由图像可知，玉天速度变化为0,则粒子经口和X3处，速度相同，故C错误；D.0电场强度方向沿X轴负方向，/七 电 场 强 度 沿X轴正方向，则在X2处电势最高，负电荷的电势能最小，故D错误。故选Ao二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。7,BD【解析】A B.等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向上偏，打在上极板上，负电荷向下偏，打在下极板上。所以上极板带正电，下极板带负电，则尸板的电势高于。板的电势，流过电阻电流方向由。到九 故A错误，B正确；C.依据电场力等于磁场力，即为q-=qvBa则有：U=Bdv再由欧姆定律,U Bdv-R+r R+r电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，K中电流也改变。故C错误；D.由上分析可知，若只增大粒子入射速度，R中电流也会增大，故D正确。故选BD8、BC【解析】A.在 从 0.2m上升到0.35m范围内，&=Ep=mgA心 图线的斜率绝对值为:所以：/n=0.2kg故 A 错误；B.在 E k/图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所示从=0.2m,滑块与弹簧分离，弹簧的原长的 0.2m。故 B 正确；C.根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以Epm=mg/i=0.2xl0 x(0.35-0.1)=0.5J故 C 正确；D.由图可知，当无=0.18m时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化,因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知pmin=-km=pm+/ng/j-kni=0.5+0.2xl0 x0.1-0.32=0.38J故 D 错误；故选BC9、BDE【解析】A.由图乙可得：周 期 7=4x10%,故频率/=-彳 Hz=25HzT 4x10-2故 A 错误；B.由图甲可得：波长H 8 m,故波速2v=200m/sT故 B 正确；C.根据图甲所示时刻质点“正沿y 轴正方向运动可得：波沿x 轴正向传播，故 C 错误；D.根据波沿x 轴正向传播可得：图甲所示to时刻，a 向波峰运动，b 向平衡位置运动，c 向波谷运动，故 最先回到平衡位置，故 D 正确；E.根据波沿x 轴正向传播，由图甲可得，平衡位置从x=0处传播到x=3m的质点a 处时，质点a 回到平衡位置，故质点。经过时间AXV3m200m Is=0.0155回到平衡位置，故 E 正确;故选BDE.【点睛】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程.10、BC【解析】A.以小球B、C 及弹簧组成的系统为研究对象，除系统重力外，绳的拉力耳对系统做功，则系统机械能不守恒，故A 错误；B.小球A 速度最大时，小球A 的加速度为零，则4mg sin a=4对小球B、C 及弹簧组成的系统耳=2叫g联立以上两式，解得mc=m故 B 正确；C D.小球C 恰好离开地面时，弹簧弹力场=mcg=mg弹 簧 伸 长 量 为 等，初始时，弹 簧 被 压 缩 等，则小球5 上 升 犁，以小球A、B、C 及弹簧组成的系统为研究对象,k k k由机械能守恒定律得fnA 丁2mg sm.a-m2mg 1 2 1 2Bg-=-mAvA+-kK 2 2又VA=VB联立以上两式，解得故 C 正确，D 错误。故 选 BCo三、实验题：本题共2 小题，共 18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。【解析】(1)口 螺旋测微器校零时的示数3.3x0.01mm=0.033mm螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200m m,则所测金属管线外径=5.200-0.033mm=5.167mm.两节新的干电池电动势为3 V,因此电压表选择3 V 的量程，即为C；网因为电量中最大电流大约为E 3/,=-=-A=0.6AR 5为了测量的精确，电流表应选择A,4 滑动变阻器采用限流式接法，因为待测电阻较小，所以滑动变阻器选择E.(3)5 由于待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积，属于小电阻，所以电流表采用外接法，连接滑动变阻器的滑片接头错误，应该在接线柱；(4)6 该实验需要测量空心金属管的内径，通过欧姆定律测出电阻的大小，结合电阻定律测出横截面积，从而根据外径求出内径的大小.故所需测量的物理量为金属管的长度L、金 属 管 的 外 径 加 在 管 两 端 的 电 压 U、通过管的电流强度/.据欧姆定律得，R=-,又 R=P 上，则 S=,因为I S U5=-()2-K-)22 295八-75128(/2 /1)【解析】(1)1H2从电路结构中可看出，电流表与电阻B 并联，改装成大量程的电流表；电流表与电阻电串联，改装成大量程的电压表，所以描的阻值为2 Q,拈分流为电流表的15倍，则改装后的电流表的量程为160mA；&的 阻 值 为 120。,电流表满偏电压为4=10 x10-3 x3OV=O.3V电阻及分压为电流表满偏电压的4 倍，则改装后的电压表的量程为1.5V(2)34当电键&闭合至“时，电路结构为电阻K。与改装后的电流表串联，所以电键Sz闭合至d,电键S3闭合至/(3)5网 当电键号 闭合至b 时，电路结构为电阻Ro与改装后的电压表并联，所以电键S2闭合至c,电键S3闭合至e(4)78由(2)中有E=(R。+一 口0 _+r)(h+/,)=/1(i90+16r)RA+Ri R由中有%+/?2E=/2(+/?2)+(Z2+Z2)r=Z2(150+16r)no两式联立解得40/42 957.-75/2h-h 9 4 8(/2-7 1)四、计算题：本题共2 小题，共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。【解析】(1)板间匀强电场的场强E上d粒子在板间的加速度qUa=-md根据位移公式有d=a r2解得t-d-2mqU(2)粒子一直加速到达。孔速度最大，设经历时间f ,则解得加。m(3)当磁感强度分别为综、28。时，设粒子在磁场中圆周运动半径分别为(、周期分别为刀、根据洛伦兹力提供向心力有qvB()=m 解得mv4二qB。且有L 箸5同理可得r.=-m-v-r1 2兀m =,T,=-=712 2qB。2 2 2qB、故 0与粒子以半径彳逆时针转过四分之一圆周，”粒子以半径4逆时针转过二分之一圆周，”当 粒 子 以半径4 逆时针转过四分之一圆周，拳 2 7；粒子以半径与逆时针转过二分之一圆周，2 4 之争粒子以半径4 逆时针转过四分之一圆周，3粒子以半径4逆时针转过二分之一圆周，3”半 粒 子 以 半 径 4 逆时针转过四分之一圆周后从左边界飞出磁场，如图所示XXXXXXXX X X X XX:H由几何关系有八 十 r1sL解得V23m1 4、(l)m B=2 m；(2)v=gH【解析】以 AB组成的整体为研究对象，根据动能定理求出绳断瞬间两物块的速率；绳断瞬间物块B与物块A的速度相同，此后 B做竖直上抛运动，根据机械能求出B上升的最大高度.【详解】(1)初始时，A、B平衡，对系统有:mBg sin 300=mg解得：nB=2m；(2)交换后，对系统由动能定理:。2mgH -mg H=x 3.mv2解得：V =ygH【点 睛】本题是连接体问题，运用动能定理和机械能守恒定律结合处理，也可以根据牛顿定律和运动学公式结合研究.15、(1)2.4V(2)11 Q【解 析】(1)由题意可得eU=E&滑动变阻器接入电路中的电阻为QR.=-x99Q=88Q1 9由电路特点可知即解得r=HQ
